Bochs-X-PC模拟器原理与启动流程分析熊海泉.ppt

由bx_init_options建立的系 统配置参数树 * Bochs模拟器初始化启动过程 Bochs系统的运行准备 * Bochs模拟器初始化启动过程 Bochs系统的运行准备 * * Bochs模拟器初始化启动过程 Bochs系统硬件初始化 * Bochs模拟器初始化启动过程 Bochs系统硬件初始化 * * 系统板初始化，完成之后可以为设备等需要的定时器注册做好了准备 根据系统配置文件信息初始化内存模块，之后就准备好了Bochs所需的内存资源及读写服务接口 根据系统配置信息将将BIOS及其它可选的ROM二进制程序预先烧写进入Bochs的内存系统中，整个烧写结构比照实际机器进行 CPU初始化完成指令系统译码表，各类内部寄存器等的初始化，此时CPU相当于处于没有时钟脉冲的等待状态 根据系统配置信息完成各类I/O设备的创建并根据各设备的具体要求注册I/O地址空间地址、中断以及定时器资源 注册模拟主控对象的信号处理函数，以便相应来自用户界面的操作事件，如用户可以中途关闭Bochs模拟器等操作 系统板复位?(CPU及外设复位)(类似于按实际机器的复位按钮，)，Bochs系统开始进入真正的指令解释执行模拟过程，从0xFFFFFFF开始执行 Bochs模拟器初始化启动过程 Bochs系统CPU指令运行循环 * * Bochs模拟器初始化启动过程 * * 基于Bochs的实验环境 环境搭建及实验方法 Bochs模拟器的编译 基于Bochs模拟器系统运行环境的搭建 添加新指令集的方法(今后有时间或需要时分析研究) 增加新设备的方法步骤(今后有时间或需要时分析研究) … 基于Bochs的实验环境 * * Bochs模拟器的编译 从/下载Bochs源代码如Bochs 2.4.5.tar.gz并解压 tar –zxvf bochs-2.4.5.tar.gz 进入Bochs源代码目录执行如下命令显示可以配置的所有选项 cd bochs-2.4.5 ./configure --help 如果要支持64位架构，则可以使用如下配置命令 ./configure –enable-x86-64 编译 make 安装 make install 基于Bochs的实验环境 * * Bochs模拟器运行环境-基本构成 根据实际需要进行 配置，确定系统的 硬件配置情况 有多种方式来制作，其中用于实 验的方法： 利用Linux开发主机由Linux 源代码编译内核、Busybox以及 unetbootin工具生成 系统自带 基于Bochs的实验环境 * * Bochs模拟器运行环境-配置信息 基本功能?类似于自己去电脑市场配一台计算机，例如配几个CPU，几个硬盘，几个光驱，软盘，串口，并口，声卡，网卡等 具体可以参考bochs源代码目录下的.bochsrc模板文件 重要的几个配置 内存信息的配置 软硬盘，光盘配置及启动顺序 … 基于Bochs的实验环境 * * Bochs模拟器运行环境-操作系统启动镜像获取与制作 网络下载预先制作好的操作系统镜像(简单验证Bochs系统已正确安装，可使用) 利用光盘或其ISO镜像在Bochs下安装，可以生成一个由Bochs启动的磁盘操作系统镜像(速度太慢，在使用Fedora时好像存在问题，具体可能还是因为Bochs模拟本身的问题) 通过Linux内核源代码来实现精简可启动的操作系统镜像(拟寻求可以通过Linux内核源代码生成可以由Bochs模拟器运行的精简内核供实验之用) 基于Bochs的实验环境 * * Bochs模拟器下精简Linux内核可启动的软盘或硬盘镜像制作 基于Bochs的实验环境 * * 下一步工作基本思路 基本思想 Bochs代表一个可调整修改的X86处理器系统(或开发的处理器) 64位可启动的Linux内核(用于验证X86处理器的操作系统) 分析Intel X86 64位Linux系统中与操作模式相关代码并结合Bochs模拟器来调研64位模式与操作系统底层的相互关系，尝试得出一些有参考价值的结论。 启动初始化代码部分(特别关注其模式切换相关的部分) 进一步熟悉Bochs的实验环境并能根据实际需要修改Bochs源代码，完成相关的调研实验 熟悉Linux内核调试技巧 下一步工作基本思路 实验方案示意图 * * 基于预先的目标以 及Bochs的理解， 确定相应的验证方 案并进行修改 分析研究64位Linux版本中与操作模式相关的部分，结合Bochs模拟器的实现，调研分析相应的实验方案 下一步工作基本思路 熊海泉 * 熊海泉 * 熊海泉 熊海泉 * * 主要内容 PC系统及X86模拟器 模拟主控模块 系统板的模拟 内存模块的模拟 CPU的模拟 I/O模块的模拟 Bochs模拟器初始化启动过程 基于Bochs的实验环境 下